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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410577413.6 (22)申请日 2014.10.24 C09K 8/512(2006.01) (71)申请人 西安石油大学 地址 710065 陕西省西安市电子二路东段 18 号 (72)发明人 吴亚 陈世军 (74)专利代理机构 西安通大专利代理有限责任 公司 61200 代理人 陆万寿 (54) 发明名称 含油污泥调剖剂及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种含油污泥调剖剂及其制备 方法， 组分包括梳型聚合物 KY-6、 第一交联剂、 第 二交联剂、 乳化剂、 含油污泥和水， 本发明以梳型 聚合物 KY-6 为主剂。
2、， 并配以第一交联剂、 第二交 联剂和乳化剂及含油污泥， 最终使得调剖剂具有 良好的交联效果， 本发明即利用含油污泥与地层 的良好兼容性形成调剖剂， 具有较强封堵能力和 耐盐抗冲刷能力， 能够大剂量注入和深部调剖， 又 解决了含油污泥的资源化处理。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书7页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104403648 A (43)申请公布日 2015.03.11 CN 104403648 A 1/1 页 2 1. 一种含油污泥调剖剂， 其特征在于 100mL 调剖剂包括以下组分 ： 梳型聚合物 K。
3、Y-6 ： 100-600mg ； 第一交联剂 ： 包括尿素 1-2.5g 和甲醛 0.5-2g ； 第二交联剂 ： 2-6mL ； 乳化剂 ： 1-3mL ； 含油污泥 ： 大于 0 小于等于 15g ； 水 ： 余量 ； 所述第二交联剂为柠檬酸锆、 三氯化铬、 柠檬酸铝或三者的混合物 ； 优选柠檬酸锆 ； 所述乳化剂为油酸钠、 十二烷基苯磺酸钠、 十二烷基磺酸钠、 吐温、 Span-80、 Span-20、 OP-10、 AOS 或其混合物。 2. 如权利要求 1 所述的含油污泥调剖剂， 其特征在于 ： 所述第二交联剂为柠檬酸锆。 3. 如权利要求 1 所述的含油污泥调剖剂， 其特征在于 。
4、： 所述乳化剂为 AOS。 4. 如权利要求 1 所述的含油污泥调剖剂， 其特征在于 ： 所述梳型聚合物 KY-6 为 500g。 5. 如权利要求 1 所述的含油污泥调剖剂， 其特征在于 ： 所述第一交联剂包括尿素 2g 和 甲醛 1.5g。 6. 如权利要求 1 所述的含油污泥调剖剂， 其特征在于 ： 所述第二交联剂为 5mL。 7. 如权利要求 1 所述的含油污泥调剖剂， 其特征在于 ： 所述乳化剂为 2mL。 8. 一种权利要求 1-7 所述的含油污泥调剖剂的制备方法， 其特征在于包括以下步骤 ： 1) 配置梳型聚合物 KY-6 溶液， 溶液浓度为 1000-6000mg/L ； 2)。
5、 将第一交联剂、 第二交联剂以及乳化剂分别溶于水中， 配置成各自的溶液， 其中溶剂 的量以溶解溶质为准 ； 3) 将乳化剂溶液与含油污泥混合， 搅拌， 使含油污泥均匀地分散在乳化剂溶液中 ； 4) 将梳型聚合物 KY-6 溶液、 第一交联剂溶液和第二交联剂溶液混合， 使之成为冻胶状 态， 然后调节冻胶为弱酸性至中性 ； 5)将步骤3)得到的分散在乳化剂溶液中的含油污泥和步骤4)制得的冻胶混合后置于 50-90 摄氏度的水浴中密封搅拌， 直至混合均匀， 即得到调剖剂。 9. 根据权利要求 8 所述的含油污泥调剖剂的制备方法， 其特征在于 ： 所述步骤 4) 中调 节冻胶 pH 值为 5-7， 优。
6、选为 5。 10. 根据权利要求 8 所述的含油污泥调剖剂的制备方法， 其特征在于 ： 所述 5) 中将分 散在乳化剂溶液中的含油污泥和冻胶混合后置于优选 60 摄氏度水浴中密封搅拌， 直至混 合均匀。 权 利 要 求 书 CN 104403648 A 2 1/7 页 3 含油污泥调剖剂及其制备方法 技术领域 ： 0001 本发明涉及一种油田用调剖剂及其制备方法， 特别涉及一种含油污泥调剖剂及其 制备方法。 背景技术 ： 0002 含油污泥是指被闲置的含油固体和泥状物质。油田采出液经除油、 沉降等工艺处 理后， 在罐底会逐渐形成一层黑色粘稠液体， 即含油污泥， 其主要成分是水、 泥砂、 胶质沥。
7、青 质和蜡质。 随着我国石油开采逐步进入特高含水期， 伴随着多种化学助剂复合驱替的使用， 含油污泥的产量会不断增加。含油污泥具有产生量大、 含油量高、 重质油组分高等特点， 其 中除含有大量的残留的烷烃油类还含有苯系物、 酚类、 蒽、 芘等有恶臭的有毒物质 ； 有些地 层中还含有放射性元素也随着采出液采出， 并沉积在污泥中 ； 含油污泥中还含有大量的病 原菌、 寄生虫、 铜、 锌、 铬、 汞等重金属。大量的含油污泥体积庞大， 若不加以有效处理， 不仅 占用大量耕地， 而且对周围土壤、 水体、 空气都将造成污染， 并存在泥石流隐患。目前， 含油 污泥已经被国家列为危险废物。含油污泥的处理也一直是。
8、困扰石油石化行业的一大难题， 国内绝大多数含油污泥堆积在油区地面， 基本没有利用价值。 0003 油田在注水开采过程中注水井普遍使用调剖剂进行封堵调剖以提高注水能力。 目 前， 将含油污泥制成调剖剂回注地下， 既可以起到封堵漏层调整吸水剖面提高驱油效率， 又 可以将大量闲置的污泥资源化处理解决所带来的环境问题。然而， 在与聚合物形成的含油 污泥调剖体系中， 由于含油污泥含有大量的油和盐， 使得聚合物冻胶的性能不能达到实际 应用的要求。因此， 筛选优化与含油污泥相适应的聚合物冻胶体系仍然需要大量的研究。 发明内容 ： 0004 本发明提出了一种含油污泥调剖剂及其制备方法， 调剖剂具有良好的交联效。
9、果和 封堵效果， 还实现了含油污泥的资源化利用， 解决了环境问题。 0005 本发明所采用的技术方案是 ： 0006 一种含油污泥调剖剂， 100mL 调剖剂包括以下组分 ： 0007 梳型聚合物 KY-6 ： 100-600mg ； 0008 第一交联剂 ： 包括尿素 1-2.5g 和甲醛 0.5-2g ； 0009 第二交联剂 ： 2-6mL ； 0010 乳化剂 ： 1-3mL ； 0011 含油污泥 ： 大于 0 小于等于 15g ； 0012 水 ： 余量 ； 0013 所述第二交联剂为柠檬酸锆、 三氯化铬、 柠檬酸铝或三者的混合物 ； 优选柠檬酸 锆 ； 0014 所述乳化剂为油酸。
10、钠、 十二烷基苯磺酸钠、 十二烷基磺酸钠、 吐温、 Span-80、 Span-20、 OP-10、 AOS 或其混合物。 说 明 书 CN 104403648 A 3 2/7 页 4 0015 所述第二交联剂为选柠檬酸锆。 0016 所述乳化剂为 AOS。 0017 所述梳型聚合物 KY-6 为 500g。 0018 所述第一交联剂包括尿素 2g 和甲醛 1.5g。 0019 所述第二交联剂为 5mL。 0020 所述乳化剂为 2mL ； 0021 一种含油污泥调剖剂的制备方法， 包括以下步骤 ： 0022 1) 配置梳型聚合物 KY-6 溶液， 溶液浓度为 1000-6000mg/L ； 。
11、0023 2) 将第一交联剂、 第二交联剂以及乳化剂分别溶于水中， 配置成各自的溶液， 其中 溶剂的量以溶解溶质为准 ； 0024 3) 将乳化剂溶液与含油污泥混合， 搅拌， 使含油污泥均匀地分散在乳化剂溶液 中 ； 0025 4) 将梳型聚合物 KY-6 溶液、 第一交联剂溶液和第二交联剂溶液混合， 使之成为冻 胶状态， 然后调节冻胶为弱酸性至中性 ； 0026 5)将步骤3)得到的分散在乳化剂溶液中的含油污泥和步骤4)制得的冻胶混合后 置于 50-90 摄氏度的水浴中密封搅拌， 直至混合均匀， 即得到调剖剂。 0027 所述步骤 4) 中调节冻胶 pH 值为 5-7， 优选为 5。 002。
12、8 所述5)中将分散在乳化剂溶液中的含油污泥和冻胶混合后置于优选60摄氏度水 浴中密封搅拌， 直至混合均匀。 0029 本发明至少具有以下优点 ： 0030 本发明以梳型聚合物 KY-6 为主剂， 并配以第一交联剂、 第二交联剂和乳化剂及含 油污泥， 最终使得调剖剂具有良好的交联效果， 另外， 本发明的含油污泥最初来源于地下， 最后又以调剖剂的形式回归地下， 与地层具有很好的兼容性。 附图说明 ： 0031 图 1 是本发明温度对含油污泥调剖体系粘度的影响曲线图 ； 0032 图 2 是本发明温度对含油污泥调剖体系成胶时间的影响曲线图 ； 0033 图 3 是本发明矿化度对含油污泥调剖体系粘度。
13、的影响曲线图 ； 0034 图 4 是本发明中第一交联剂和第二交联剂形成网状的效果图。 具体实施方式 ： 0035 下面通过具体实施例对本发明的配方和方法进行详细说明 ： 0036 本发明所述的含油污泥调剖剂包括 ： 梳型聚合物 KY-6、 第一交联剂、 第二交联剂、 含油污泥， 以及乳化剂、 含油污泥和水。 0037 聚合物选自 KY-6， 100mL 调剖剂中含有 100-600mg， 优选 500g ； 0038 第二交联剂为柠檬酸锆、 三氯化铬、 柠檬酸铝或三者的混合物 ； 优选柠檬酸锆， 用 量为 ： 每 100mL 调剖剂中， 第二交联剂量为 2-6mL， 优选 5mL ； 003。
14、9 第一交联剂选自尿素和甲醛、 每 100mL 调剖剂中包括 1-2.5g 尿素和 0.5-2g 甲醛， 优选 2g 尿素和 1.5g 甲醛 ； 说 明 书 CN 104403648 A 4 3/7 页 5 0040 乳化剂选自 span-80、 span-20、 OP-10( 烷基酚与环氧乙烷的缩合物 )、 AOS(- 烯 基磺酸钠 )、 油酸钠、 十二烷基磺酸钠、 十二烷基苯磺酸钠、 吐温或其混合物， 乳化剂占调剖 剂体积比为 2-6， 优选 5 ； 0041 100mL 调剖剂中含油污泥的添加量为大于 0 小于等于 15g ； 0042 100mL 调剖剂中余量为水。 0043 以下结合。
15、具体实施例说明本发明含油污泥调剖剂的制备方法 ： 0044 实施例 1 0045 制备 100mL 调剖剂， 步骤如下 ： 0046 1) 配置梳型聚合物 KY-6 溶液， 溶液浓度为 100mg/mL ； 0047 2) 将第一交联剂包括尿素 2.5g 和甲醛 0.5g、 第二交联剂柠檬酸锆 2mL 以及乳化 剂油酸钠 1mL 分别溶于水中， 配置成各自的溶液， 其中溶剂的量以溶解溶质为准 ； 0048 3) 将乳化剂溶液与 10g 含油污泥混合， 搅拌， 使含油污泥均匀地分散在乳化剂溶 液中 ； 0049 4) 将梳型聚合物 KY-6 溶液、 第一交联剂溶液和第二交联剂溶液混合， 使之成为。
16、冻 胶状态， 然后调节冻胶为弱酸性至中性， 调节冻胶 pH 值为 5 ； 0050 5)将步骤3)得到的分散在乳化剂溶液中的含油污泥和步骤4)制得的冻胶混合后 置于 50 摄氏度的水浴中密封搅拌， 直至混合均匀， 即得到调剖剂。 0051 实施例 2 0052 制备 100mL 调剖剂， 步骤如下 ： 0053 1) 配置梳型聚合物 KY-6 溶液， 溶液浓度为 600mg/mL ； 0054 2) 将第一交联剂包括尿素 1g 和甲醛 2g、 第二交联剂三氯化铬 6mL 以及乳化剂吐 温 3mL 分别溶于水中， 配置成各自的溶液， 其中溶剂的量以溶解溶质为准 ； 0055 3) 将乳化剂溶液与。
17、 15g 含油污泥混合， 搅拌， 使含油污泥均匀地分散在乳化剂溶 液中 ； 0056 4) 将梳型聚合物 KY-6 溶液、 第一交联剂溶液和第二交联剂溶液混合， 使之成为冻 胶状态， 然后调节冻胶为弱酸性至中性， 调节冻胶 pH 值为 7 ； 0057 5)将步骤3)得到的分散在乳化剂溶液中的含油污泥和步骤4)制得的冻胶混合后 置于 60 摄氏度的水浴中密封搅拌， 直至混合均匀， 即得到调剖剂。 0058 实施例 3 0059 制备 100mL 调剖剂， 步骤如下 ： 0060 2) 将第一交联剂包括尿素 2g 和甲醛 1.2g、 第二交联剂柠檬酸铝 4mL 以及乳化剂 十二烷基磺酸钠 2mL。
18、 分别溶于水中， 配置成各自的溶液， 其中溶剂的量以溶解溶质为准 ； 0061 3) 将乳化剂溶液与 3g 含油污泥混合， 搅拌， 使含油污泥均匀地分散在乳化剂溶液 中 ； 0062 4) 将梳型聚合物 KY-6 溶液、 第一交联剂溶液和第二交联剂溶液混合， 使之成为冻 胶状态， 然后调节冻胶为弱酸性至中性， 调节冻胶 pH 值为 6 ； 0063 5)将步骤3)得到的分散在乳化剂溶液中的含油污泥和步骤4)制得的冻胶混合后 置于 90 摄氏度的水浴中密封搅拌， 直至混合均匀， 即得到调剖剂。 0064 实施例 5 说 明 书 CN 104403648 A 5 4/7 页 6 0065 制备 1。
19、00mL 调剖剂， 步骤如下 ： 0066 2)将第一交联剂包括尿素2g和甲醛1.2g、 第二交联剂三氯化铬和柠檬酸铝共3mL 以及乳化剂十二烷基苯磺酸钠 1.5mL 分别溶于水中， 配置成各自的溶液， 其中溶剂的量以 溶解溶质为准 ； 0067 3) 将乳化剂溶液与 5g 含油污泥混合， 搅拌， 使含油污泥均匀地分散在乳化剂溶液 中 ； 0068 4) 将梳型聚合物 KY-6 溶液、 第一交联剂溶液和第二交联剂溶液混合， 使之成为冻 胶状态， 然后调节冻胶为弱酸性至中性， 调节冻胶 pH 值为 5 ； 0069 5)将步骤3)得到的分散在乳化剂溶液中的含油污泥和步骤4)制得的冻胶混合后 置于。
20、 70 摄氏度的水浴中密封搅拌， 直至混合均匀， 即得到调剖剂。 0070 实施例 6 0071 制备 100mL 调剖剂， 步骤如下 ： 0072 2)将第一交联剂包括尿素2g和甲醛1.2g、 第二交联剂三氯化铬和柠檬酸铝共3mL 以及乳化剂十二烷基苯磺酸钠 1.5mL 分别溶于水中， 配置成各自的溶液， 其中溶剂的量以 溶解溶质为准 ； 0073 3) 将乳化剂溶液与 5g 含油污泥混合， 搅拌， 使含油污泥均匀地分散在乳化剂溶液 中 ； 0074 4) 将梳型聚合物 KY-6 溶液、 第一交联剂溶液和第二交联剂溶液混合， 使之成为冻 胶状态， 然后调节冻胶为弱酸性至中性， 调节冻胶 pH。
21、 值为 5 ； 0075 5)将步骤3)得到的分散在乳化剂溶液中的含油污泥和步骤4)制得的冻胶混合后 置于 70 摄氏度的水浴中密封搅拌， 直至混合均匀， 即得到调剖剂。 0076 含油污泥调剖体系性能评价结果 ： 0077 1、 温度对含油污泥调剖体系的影响对含油污泥调剖体系 5000mg/LKY-6+2g 尿素 +1.5g 甲醛 +5mL 柠檬酸锆 +15g 含油污泥 +2mLAOS， 分别测定了该含油污泥调剖堵水剂在 50、 60、 70、 80、 90的粘度及成胶时间， 结果如表 1 ： 0078 表 1 0079 温度成胶时间 (h)粘度 (mPas) 50128157 606.53。
22、5010 70533660 80326030 901.58650 0080 由图 1 及表 1 可以看出， 该含油污泥调剖体系随温度的升高， 粘度有明显下降， 但 在最高温度 90条件下， 仍然可以达到 8000mPa s 以上的强度， 即有可行性。如图 2 所示， 说 明 书 CN 104403648 A 6 5/7 页 7 该含油污泥调剖体系随着温度的升高， 成胶时间有明显缩短， 但在常温下该体系不会成胶， 即在地面上体系不会交联， 因此也不会影响泵送施工。 0081 2、 矿化度对含油污泥调剖体系的影响 0082 如表 2 和图 3 所示， 图 3 中的第一个点是用油田清水配制的含油污泥。
23、调剖体系， 最 后一个点是用油田污水配置的体系。由图 3 看出在矿化度为 10000mg/L 以下时矿化度对该 体系的粘度影响不大， 但矿化度大于 10000mg/L 时， 体系粘度极剧下降。因此， 油田清水可 以用来配制该含油污泥调剖体系， 而污水因为矿化度太高对体系影响较大， 因此不能用于 配制该调剖体系。 0083 表 2 0084 矿化度 (mg/L)成胶时间 (h)粘度 (mPas) 40002.528570 10000530990 30000522110 45000613560 6000072054 0085 3、 污泥调剖体系驱替性能评价结果 0086 配方污泥 ； 水质为实验用。
24、水 ； 温度为 60。 0087 (1) 调剖剂用量对堵水率和压力的影响 0088 表 3 0089 0090 表 4 0091 说 明 书 CN 104403648 A 7 6/7 页 8 0092 0093 由以上表3和表4可以看出， 封堵率和注入后的突破压力随注入量的增加而增加， 但是在注入量达到 0.3PV 及其以上时， 封堵率的变化就不再明显， 封堵率均达到 99以上， 突破压力都提高到 10MPa 以上。因此， 选择调剖剂的最佳段塞用量为 0.3PV。以梳型聚合物 KY-6 为主剂， 并配以第一交联剂、 第二交联剂和乳化剂及含油污泥， 最终使得调剖剂具有良 好的交联效果如图 4 所。
25、示。 0094 含油污泥产于地层， 这一特征使它与地层有良好的配伍性， 因此以含油污泥为基 本原料， 采用化学处理方法， 加入适量的悬浮剂、 交联剂等添加剂就可与含油污泥调配成与 地层配伍性良好的微米级的 O/W 型乳化悬浮液调剖剂。 0095 含油污泥自然降解及自然分散困难， 强制稀释分散后， 油泥分层严重， 无法泵送。 以含油污泥为基本原料， 采用化学处理方法， 有效地利用污泥中的泥组分、 油组分， 加入适 量的添加剂， 悬浮其中的固体颗粒、 使油组分分散均匀， 形成均一、 稳定的乳状液， 便于泵 送， 容易进入地层。 0096 乳化剂具有较好的分散作用， 乳化剂的加入可以使含油污泥分散均。
26、匀， 能够降低 含油污泥的界面张力， 防止形成油、 泥、 水的聚集体， 使含油污泥形成均匀、 稳定的分散液。 0097 本发明具有如下特点 ： 0098 (1) 梳型聚合物 KY-6 为最优的污泥调剖体系的聚合物， 与污泥具有很好的分散配 伍性。 0099 (2) 尿醛树脂为交联剂 ； 并分别优选出了在尿素甲醛质量比为 2 1.5、 柠檬酸 锆加量为 5、 pH 在 4 6 间， 含油污泥加量为 5 15g 时交联效果最佳。 0100 (3) 通过正交试验实验最终筛选得到含油污泥调剖体系的主剂配方为 ： 0101 5000mg/LKY-6+2g 尿素 +1.5g 甲醛 +5mL 柠檬酸锆 +1。
27、5g 含油污泥 +2mLAOS 0102 (4) 通过对含油污泥调剖堵水剂的抗温、 抗盐实验， 可以得出， 该含油污泥调剖堵 水剂在 60 80时具有良好的交联效果， 在矿化度为 30000mg/L 时依然形成交联， 粘度 达到 20000mPas 以上。岩心驱替实验表明当调剖剂入量达到 0.3PV 及其以上时， 封堵率 说 明 书 CN 104403648 A 8 7/7 页 9 均达到 99以上。 说 明 书 CN 104403648 A 9 1/2 页 10 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104403648 A 10 2/2 页 11 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104403648 A 11 。